软骨组织工程成为主流技术指日可待-EditSprings艾德思

学问君：据了解，您本科就读的是临床医学，从硕士开始转向整形外科学，您做出这样选择的原因是？

周广东：就发展空间而言，当时我国“整形外科”的整体发展相对国外较为滞后，在大多数医院还是冷门科室，但我个人认为其发展潜力和空间是巨大的。

就资源而言，当时潍坊医学院的整形外科研究所是山东最早成立的省级整形外科研究所，小有名气，资源较好。

所以在综合权衡后，我选择了潍坊医学院的“整形外科”方向，并在之后一直坚持。

▲周广东教授

学问君：长期以来，您一直从事体干细胞和软骨组织工程相关研究，能否用通俗的语言为我们介绍一下？

周广东：我们做整形外科经常会遇见许多先天性软骨缺损的情况，如缺失鼻子、耳朵等组织或器官，或者是颞部两边颧骨明显凹陷、短下巴等。这些患者需要做一些整形美容手术，弥补外形上的缺失或不足，既能改善患者容貌也能增加其自信心。

另外，还有许多烧伤、外伤、肿瘤切除等导致形态发生明显改变的患者，他们都需要整形修复。这些颜面部的组织缺损，有相当一部分都和软骨有关。

还有一些最常见的关节方面的病人，如人们在年老之后患上的关节炎等。这些患者大都以软骨损伤为主。

从科学的角度来说，人体内软骨损伤之后，自发恢复能力非常差。人们的皮肤上如果受小伤，如碰破一块皮，可能几天之后这块皮就自动地、不留痕迹地长好。如果人们的骨头受到一些小范围损伤，也可以自发恢复。唯独软骨这个组织非常特殊，人们的软骨组织一旦受损，如缺失耳朵、鼻子之类的器官后，将没有自动修复的能力。

正因为这一点，我们想要实现软骨缺损的修复，首先就必须要有一个软骨移植的供体，目前临床上最经典的办法就是从患者自身的其它部位切取软骨来进行修复。比如，我们在给病人做耳再造手术时，通常会切取患者自身三到四块肋软骨，主刀医生通过手工雕刻做成一个耳朵形态的软骨支架用于耳廓再造。这样做的优点是恢复了患者耳朵的形态且不会产生排斥反应（因为是患者自己的软骨），但相应地，患者的肋软骨也会遭受缺损，这对患者而言，损失也是比较大的。因为，做这样手术的患者大都是8岁左右的儿童，三到四根肋软骨的缺失很容易引起胸廓发育畸形。

我的老师曹谊林教授在美国时曾发明了一种被盛传为“人耳鼠”的组织工程技术，即利用软骨细胞和一个可降解支架材料，在老鼠身上重新长出了一个人耳朵。该技术如果能够用于耳缺失病人的外耳再造将会有极大的优势，因为应用这一技术，我们不用再取病人的肋软骨，而是从他们残留的耳朵中取出一些软骨细胞，在实验室中培养出新的耳朵来，给病人提供一个非常好的软骨移植供体。这样做最大的好处是不必使病人遭受新的创伤和软骨缺损。这一技术不仅适用于耳朵，同时也适用于鼻子、气管、关节等多种组织器官。

另外，我们现在还能利用干细胞来实现软骨组织的再生与修复。我们从病人身上抽取一些骨髓或者脂肪，从中取得干细胞，经过一系列的体外增殖和软骨定向诱导分化就可以用其制作出软骨组织。

可以说我个人的主攻学术方向，从硕士开始，就一直围绕着软骨再生技术展开（利用病人的少量细胞来实现其软骨的再生再造），重点解决软骨移植供体缺乏的难题。

学问君：您刚才说到关节炎也属于软骨损伤，能否更详细地介绍一下?

周广东：随着人们年纪增加，关节磨损会越发厉害，也就逐渐会发生退变。正常人关节的两个表面都是有软骨的，因为软骨里面没有血管和神经，软骨和软骨一起磨损就不会产生痛感。我们正常走路的时候，重量基本都靠膝关节、胯关节等来承受。当软骨磨损得厉害，变薄或者磨没了，就会暴露软骨下骨。软骨下骨里面是有血管和神经的，特别是神经会传导出痛觉。这样人们再继续走路的时候，会感觉到痛。

所以关节炎的病人但凡走路运动都会十分痛苦，当下主要有两种办法来解决：

一：对于软骨破坏很严重的患者，一般需要做关节置换手术，将其换成金属或陶瓷等材质的关节。金属或陶瓷之间相互摩擦，中间没有神经连接，人们不会有痛感。因此，目前的主流技术仍比较专注于“人工关节”。

二：对于软骨磨损较轻的患者，可以向关节腔内注射一些能够减轻症状的、带有激素性质的药，或者注射一些润滑剂，给关节一个缓冲，让其退变速度缓慢下来，从而减轻一些病人的痛觉症状。这属于“姑息疗法”。

但其实病人如果做金属等材质的关节置换，可能仅能维持十年左右的时间，就又要面临再次置换的情况（因为金属材料也会被磨损）。我们目前的研究是希望能够通过软骨再生技术重建软骨功能，即取一些病人的细胞，培养出新的软骨，直接置换给病人。这样会带来极大的便利，是一种永久性的生理功能重建。

学问君：除了年龄，还有其它因素会导致关节炎吗？

周广东：据相关的科学统计，65岁以上的老人，百分之六十会出现关节炎，可以科学地分析，随着年龄增长，人们软骨的修复能力越来越差，所以年龄是一个占主导的原因。但是除此之外，还有较大的个体差异。如：

①运动习惯:人们是否能够有一个较好的运动习惯，是否保养得当，对于软骨磨损也有很大影响。

②疾病：相当一部分人是由于疾病引起的关节炎，如风湿，类风湿，或者一些自身的免疫性疾病等。这些疾病加速了人们的软骨磨损和破坏速度。

学问君：组织再生技术目前发展态势如何？能否达到临床应用阶段？是否可以大范围推广？

周广东：目前还没有实现大范围推广使用。

从技术上来说，我们已经基本上掌握了软骨再生的核心技术。但组织再生技术毕竟是在病人体外培养供体进行移植，目前虽然的确成功实现了不少案例，但却并没有经过充分地、足够长的周期来观察来确定其安全性，还不能对其做出绝对安全性的评判。例如，体外培养扩增软骨细胞再加上软骨组织再生时间一般需要三个月左右，其间细胞需要扩增许多代，而每一次扩增中，细胞都会进行多次分裂，可能需要从一百万个细胞分裂扩增到一亿甚至几亿个细胞。另外，在体外培养再生软骨过程中，培养液中也会加入一些有利于软骨再生的生长因子或药物。经过了这些中间环节后，如何保障其安全性？当前国家对于这块研究的学术性进展已比较肯定，但安全性研究的相关规范还没有完全搭建起来，所以药监局、卫计委等机关对于这项技术推广使用的态度比较谨慎，审批会比较慢，难度也比较大。

另外还要考虑到民众、医生对这项技术的接受度。在对这项技术还不够了解的前提下，他们很容易有一点排斥心理，希望可以多观望，等技术成熟后再应用。

综上，整体的进展还不够快，还需要一个过程。如果把安全规范逐渐完善做好，我个人认为再过几年，这极有可能成为一项被广泛接受的主流技术。

学问君：软骨再生方向当前最热门的研究是什么？

周广东：在关节这方面来说：一，许多老年人有关节疼痛的症状，对软骨磨损情况很轻的患者，以前通常采取注射一些消炎的或者带激素性质的药物去缓解症状，现在在注入这些药物的时候，还可能会注入一些干细胞（病人自身的）。干细胞其最主要的作用并不是修补软骨，它是一个非常有活性的细胞，会分泌许多生长因子，还包括一些调节免疫和抗炎的因子，这些细胞因子会对抗整个关节里破坏软骨（即炎症）的因子，可以延缓软骨的退变，甚至会部分地促进软骨的修补和再生。

二，对于软骨磨损得比较明显，或者是经受外伤后，确有缺失的情况，目前最新的研究热点是软骨再生技术。因为面对缺少软骨的情况，单纯依靠注入干细胞到关节腔中，是无法实现修复效果的。我们只能取病人的一些细胞，在实验室里培养出病人需要的软骨，再通过手术植入到软骨缺损部位。这块的研究是当前热点中的热点。

三，对于损伤非常严重的，即整个软骨关节都脱落或缺失的情况，目前的软骨再生技术水平还没有办法去完成修复，这些病人目前还只能选择关节转换人体身体。但是近年来我们已经展开了一些动物实验，进行了一些全关节再生的尝试并取得了一些可喜的结果，相信终有一天全关节再生会成为现实。

从整形外科软骨缺损治疗来谈，目前也有几种策略。

一，常规的，美容要求的，比如塌鼻子需要隆起的。当前主要是注射玻尿酸等填充性质的材料，立竿见影实现效果。玻尿酸属于可吸收材料，有6-9个月的吸收周期，因此病人填充的部位在到期后会恢复原状，如果想要重新隆起必须再次注射玻尿酸。

二，还可以植入一些硅胶等假体材料；这些材料大都属于惰性材料，可以将鼻子、下巴等机械地支撑起来，可以实现一劳永逸的效果。缺点是里面一直有异物存在，如果有撞击行为，将会面临里面的假体材料破皮而出的风险。

三，我们课题组正在开发的软骨再生技术目前也已实了初步的现临床应用，包括利用3D打印技术精确控制再生软骨的形态和力学性能，病人缺乏哪一个部位、缺一个什么样的形状，我们可以给他定做出来。

我个人对于整个软骨再生技术都有研究涉猎，无论是骨科常见的关节，还是整形外科常见的耳朵、鼻子、睑板等，我都有接触和研究，目前也都已启动临床试验，这些在技术上都具备一定的共性。

学问君：贵团队研发的“人耳鼠”曾经引起较大争议，曹谊林教授亲自带领团队证明了这一成果的可重复性。事情过去了五年，这项研究目前发展情况如何？

周广东：“人耳鼠”技术是曹教授当时在美国时就已经成功完成的。当时的学术论文已在美国整形外科最权威的杂志《PRS》上得到了发表，曹教授既是第一作者又是通讯作者。这件事也被各大媒体争相报道过。整个软骨也取出来做过鉴定，足以证明这项技术没有问题。

争议产生后，我和曹谊林教授直接带领学生在实验室于2011年对此技术进行了重复实验，这次重复实验相较于曹教授在美国时完成的，更为先进。此次试验我们实现了几个突破：

①所用细胞是人的细胞而非动物的细胞；

②我们可以通过3D打印来控制再生软骨形状而无需使用传统的手工雕刻；

③整个人耳形态软骨再生可以在体外完成，即在培养箱中可以成功长成软骨，避免了一些残留材料在病人体内造成潜在的安全隐患。

这三项技术跨越十分重要。我们在2011年重复该试验后，到2014年时已将该技术成功应用到了临床，用病人自已的细胞在体外做成耳廓形态软骨，再移植到病人身上。到今年七月，最长的观察期已满两年，临床效果非常满意，标志着这项技术彻底从老鼠身上转移到了人的身上。

▲人耳鼠技术事实真相

▲组织工程软骨体外再生技术及其临床转化

学问君：谈及“整形”，网传韩国是高端整形美容行业的标杆。从您专业的角度来看，这种评价是否具有真实可信度？

周广东：中韩目前在整形外科的技术水平上并没有太大的差异，微创方面，如注射玻尿酸、肉毒素等，韩国的发展速度比较快，在这方面也做得比较精致，早些年的确比我国先进许多，但目前我国相关的技术水平已经可以达到同样的高度。只是韩国在这方面的发展时间早于我们，同时许多韩国明星都做过类似的手术，起到了很好的宣传效果，所以其在名气方面强于我国。

但我国的特色在于病人量大，医生实际的操作经验会更为丰富，相应地会有更纯熟的技术。假以时日很有可能超越国外。尤其对于创伤较大的病情来说，我国医生面临的患者数量远远超出国外，面对的病情种类也更加复杂多样，所以我国医生的专业水平和发展前景会更有优势。

学问君：随着时代发展，有评价称现在已是“颜值即正义”的时代。为了变美，越来越多并未受到外形损伤的人也会选择整形，甚至有不少人“整形成瘾”。您对这一现状怎么看？

周广东：对于外伤、先天性损伤等造成严重创伤的人，例如缺失耳朵、鼻子等情况，不论是出于功能性的需求还是美观，我个人建议应该尽快选择整形手术，最好在他们融入社会之前能够完成修复，这样可以有效地避免这些病人在心理上遭受额外的创伤。

而对于本身并未损伤、却坚持要做整形手术的，我个人持中立的态度。如病人有类似于先天性短鼻、明显发育畸形、颜面部明显不对称等情况，做了整形手术后会对颜值有巨大的提升，我个人认为病人可以选择整形。如果只是鼻子稍微有些塌，或者只是病人自身觉得不够漂亮，我个人建议还是尽量少动手术，多注重个人内涵上的修养。当然，现在的一些微创手术，如注射玻尿酸等，几乎没有什么潜在的风险，不会对病人的健康造成伤害，所以我一般会选择尊重病人自己的意见，让病人自己拿主意。

✦记者／陈欢   ✦编辑／陈欢   ✦排版／陈欢

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